অস্ট্রেলিয়ার সিডনি বিশ্ববিদ্যালয়ের ন্যানোসায়েন্সের জন হুক চেয়ার অধ্যাপক অনিতা হো-বেলির নেতৃত্বে গবেষকদের একটি দল বিশ্বের বৃহত্তম ট্রিপল-জংশন পেরোভস্কাইট-পেরভস্কাইট-সিলিকন ট্যান্ডেম সোলার সেলের জন্য একটি নতুন সৌর প্রযুক্তি রেকর্ড স্থাপন করেছে৷
তাদের 16-সেমি2ট্রিপল-জাংশন সেল একটি স্থির-স্টেট পাওয়ার কনভার্সন দক্ষতা 23.3% (স্বাধীনভাবে প্রত্যয়িত), যা এটির ধরনের একটি বড়-এরিয়া ডিভাইসের জন্য রিপোর্ট করা সর্বোচ্চ। তার দলও একটি 1-সেমি তৈরি করেছে227.06% দক্ষতা সহ সেল, যা নতুন তাপীয় স্থিতিশীলতার মান স্থাপন করেছে (ভিডিও দেখুন)।
দক্ষতা লাভের জন্য ধাক্কা "পাওয়ার কনভার্সন দক্ষতার জন্য বৃহত্তর হেডরুম দ্বারা চালিত হয়-কারণ একটি ট্রিপল জংশনের জন্য তাত্ত্বিক দক্ষতার সীমা ~51%, যখন একটি ডাবল জংশনের জন্য এটি প্রায় 45%," হো-বেলি বলেন, যিনি এনজিওর ইনস্টিটিউট অফ জিরো ইনস্টিটিউটের সাথেও যুক্ত৷ "একটি একক সংযোগ 33% যদি সৌর কোষের ব্যান্ডগ্যাপ সীমাবদ্ধ না হয় তবে সিলিকনের জন্য মাত্র 30%।"
মাল্টিজাংশন ট্যান্ডেম সোলার সেলগুলির মধ্যে রয়েছে বিভিন্ন ব্যান্ডগ্যাপ সহ সৌর কোষগুলিকে স্ট্যাক করা-সূর্যের উপরে সর্বোচ্চ-মুখী হয়ে-প্রতিটি কোষকে সৌর বর্ণালীর অংশগুলিকে আরও দক্ষতার সাথে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করতে এবং সাব-ব্যান্ডগ্যাপ এবং থার্মালাইজেশন ক্ষয়ক্ষতি কমিয়ে দেওয়ার জন্য।
"দুটি-জাংশন কক্ষে, উদাহরণস্বরূপ, উপরের চওড়া-ব্যান্ডগ্যাপ জংশন উচ্চতর ফোটন শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তর করে এবং এটি একটি সংকীর্ণ ব্যান্ডগ্যাপ জংশনের চেয়ে আরও দক্ষতার সাথে করে-যা তাপীকরণের ক্ষতি কমায়," হো-বেলি ব্যাখ্যা করেন৷ "নিম্ন-শক্তি ফোটন উপরের চওড়া-ব্যান্ডগ্যাপ জংশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং বৈদ্যুতিক শক্তি রূপান্তরের জন্য সংকীর্ণ ব্যান্ডগ্যাপ নীচের জংশন দ্বারা শোষিত হবে৷ যদি নীচের সংযোগস্থলটি না থাকে, তাহলে এই ধরনের নিম্ন-শক্তি ফোটনের ফলে সাব-ব্যান্ডগ্যাপ নষ্ট হয়ে যায়।"
অপটিক্যাল ডিজাইন
জড়িত অপটিক্যাল ডিজাইনগুলিকে চিত্রিত করার জন্য, দলের শীর্ষ দুটি পেরোভস্কাইট জংশনগুলি সোনার ন্যানো পার্টিকেলগুলির মাধ্যমে বৈদ্যুতিকভাবে আন্তঃসংযুক্ত। "আমরা অপটিক্যাল মডেলিং ব্যবহার করেছি অপটিক্যাল লসের উপর ন্যানো পার্টিকেল কভারেজের প্রভাব অনুকরণ করতে এবং ন্যানো পার্টিকেল দ্বারা তৈরি ওহমিক যোগাযোগকে অনুকরণ করতে বৈদ্যুতিক মডেলিং ব্যবহার করেছি," হো-বেলি ব্যাখ্যা করেন৷ "যখন বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার সাথে আপস না করে ন্যূনতম অপটিক্যাল ক্ষতির জন্য পর্যাপ্ত সংখ্যক ন্যানো পার্টিকেল উপস্থিত থাকে তখন একটি ভারসাম্য বিঘ্নিত হয়।"
হো-বেলির দল "পেরভস্কাইটে কম স্থিতিশীল মেথিলামোনিয়াম দিয়ে রুবিডিয়াম প্রতিস্থাপন করে এবং পিপারাজিনিয়াম-ডাইক্লোরাইড (PDCI) প্রতিস্থাপিত করে" প্রশস্ত ব্যান্ডগ্যাপ (1.91-eV) পেরোভস্কাইট জংশনের স্থায়িত্ব এবং কর্মক্ষমতাকে উন্নত করেছে, যা একটি কম স্থিতিশীল ফ্লুলাইট লেয়ার হিসাবে পিপারাজিনিয়াম-ডাইক্লোরাইড (PDCI) প্রতিস্থাপন করে৷
হো-আল্ট্রাথিন সোনার কল্পনা করতে বেলির অধ্যবসায় সত্যিই ফলপ্রসূ হয়েছে৷ "প্রথমে একটি অর্ধপরিমাণ চলচ্চিত্র হওয়ার জন্য ক্লাস্টার গঠনের জন্য একটি সমালোচনামূলক পরিমাণ সোনা থাকা দরকার," সে বলে৷ "আরো সোনা একটি অবিচ্ছিন্ন ফিল্মকে বৃদ্ধি করতে সক্ষম করবে। 'ক্লাস্টার' সমালোচনামূলক পরিমাণের নীচে, সোনা ন্যানো পার্টিকেল আকারে থাকবে। আমাদের অনুসন্ধানগুলিকে আকর্ষণীয় করে তোলে যে দুটি সংযোগের জন্য ফিল্মগুলি-একটানা বা অবিচ্ছিন্ন নয়-এর প্রয়োজন হয় না৷ ন্যানো পার্টিকেলগুলি, বিচ্ছিন্ন হওয়া সত্ত্বেও, গাড়ির জংশনগুলির মধ্যে যোগাযোগের জন্য যথেষ্ট। পরিবহণ-অপটিক্যাল লস কমানোর সময়।"
ক্ষেত্রের জন্য এই দক্ষতা রেকর্ড মানে কি? হো-বেলি বলেছেন, "আমাদের প্রদর্শন ভবিষ্যতের দক্ষতার উন্নতির জন্য গুরুত্বপূর্ণ উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলির অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে৷ "ক্ষতির বিশ্লেষণ ভবিষ্যতের দক্ষতার উন্নতির জন্য সুপারিশও প্রদান করে-ছোট- এবং বড়-ক্ষেত্রের ডিভাইসগুলির জন্য। পরবর্তী: একটি 30% ট্রিপল জংশন, 40% এর দিকে ঠেলে।"
দলটির কাজে চীন, জার্মানি এবং স্লোভেনিয়ার অংশীদাররা জড়িত ছিল এবং অস্ট্রেলিয়ান পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সংস্থা এবং অস্ট্রেলিয়ান গবেষণা কাউন্সিল থেকে সমর্থন পেয়েছে।
